Bajorath Funktionsbeschreibung

Bajorath GmbH 1 

Wir regeln das für Sie! 

r r r Sie! Sie! Sie! 

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Sie! Sie! Sie! Sie! 

Funktionsbeschreibung 

Bajorath – 

Heizungsregler 

Type ηn plus 

Bajorath GmbH 2

Sie! Sie! Sie! 


Wir Wir Wir regeln regeln regeln das das das f f f 

Eduard-Pestel-Str. 14 

49080 Osnabrück 

Tel.: 0541 / 81 811-0 

E-Mail: bajorath@bajorath.de 

Web: www.bajorath.de


Produkte und Dienstleistungen 

• Aufzeigen von Energieeinsparreserven 

• Wirtschaftliche Heizungsanlagenoptimierung 

• Planung und Konzeptionierung von Neuanlagen 

• Herstellung innovativer Regelungstechnik für 

Klein- und Großanlgen 

• Durchführung des vorgeschriebenen 

hydraulischen Abgleichs 

• Intensive Beratung und Betreuung 

• Anlagenfinanzierung und Contracting 




Wird ein Drittel der Heizenergie 

verschwendet 

Gas-Brennwertkessel im Test 

Kluge Regelung spart 

15 bis 35 % 




Die „Heizungsbibel“ 

© Oldenbourg Industrieverlag GmbH 

Rosenheimerstr. 145 

81671 München 

(089) 45051-223 

www.heizung-und-klimatechnik.de 




Wie effizient ist Ihre Heizungsanlage 

Anlagenwirkungsgrad 

Feuerungstechnischer 

Wirkungsgrad 



Feuerungstechnischer Wirkungsgrad 

Wer bewertet den Wirkungsgrad der Heizungsanlage 

Der Schornsteinfeger, er misst die Rauchgase (Abgasverluste) und gibt den Feuerungstechnischen 

Wirkungsgrad (FTW) an. 

Der Feuerungstechnischer Wirkungsgrad sagt nichts über die Effizienz der gesamten Heizungsanlage aus. Er 

gibt lediglich an, wie gut die Kesselkonstruktion die zugeführte Energie an das Kesselwasser überträgt. Er ist 

abhängig von der Qualität der Verbrennung des Brenners und dem Verschmutzungsgrad der 

Wärmetauscherwände. Es ist eine momentane Zeitaufnahme des Zustandes der Verbrennung und der 

Wärmetauscherfläche. 

Viele Anlagenbetreiber wissen nicht wie schlecht ihre Anlage ist, weil sie fälschlicherweise annehmen, dass 

der FTW die Effizienz ihrer Anlage beschreibt. 

Anlagenwirkungsgrad 

Im Gegensatz zum Feuerungstechnischen Wirkungsgrad gibt der Anlagenwirkungsgrad das Verhältnis der 

zugeführten und der vom Heizkörper abgegebenen Energie wieder. 

In diesem Wirkungsgrad sind alle Verluste in der Heizungsanlage erfasst. 

Eine genaue Erfassung der nutzbaren Heizenergie ergibt die Wärmemengenmessung mit einem 

Wärmemengenzähler (WMZ) nach der Pumpe. 

Mit diesem Wert kann eine genaue Aussage zum tatsächlichen Anlagenwirkungsgrad gemacht werden. 

Der Anlagenwirkungsgrad gibt die tatsächliche Effizienz der Heizungsanlage wieder. 





94% 

Fazit: 

45% - 75% 




Unabhängige Untersuchungen haben ergeben, dass Heizungsanlagen in Mehrfamilienhäusern mit zentraler 

Warmwasserversorgung eine Effizienz von nur ca. 60% haben. 

Vergleichbare Heizungsanlagen ohne zentrale Warmwasserversorgung erreichen einen etwas besseren 

Wirkungsgrad von ca. 75%. 

In einer Untersuchung von modernen Brennwertanlagen durch Prof.Dr.Ing. Wolff, Fachhochschule 

Braunschweig, hat sich herausgestellt, dass diese Anlagen einen Anlagenwirkungsgrad von 77% bis 98% 

erreichen. Der durchschnittliche Wirkungsgrad lag bei 86%. (Bezogen auf Ho) 

Es wurden 60 neue Brennwertanlagen mit einer unterschiedlicher Betriebsweise und Anlagentechnik 

untersucht. 



Normnutzungsgrad 

Was ist der Normnutzungsgrad 

Der Normnutzungsgrad zeigt wie effektiv der Kessel die zugeführte 

Primärenergie in nutzbare Wärmeenergie umwandelt. 

• Es ist ein Kesselvergleichsverfahren nach DIN 4702-8. 

• Der Kesselwirkungsgrad wird wie dargestellt in 5 Teillastbereichen ermittelt. 

Brennerleistung 

13% 

30% 

39% 

48% 

63% 

Mittel 

Massenstrom bei 

10kW 

l/h 

574 

574 

574 

574 

574 

Vorlauftemperatur 

°C 

27 

37 

42 

46 

55 

Rücklauftemperatur 

°C 

25 

32 

36 

39 

45 

Differenz 

K 

2 

5 

6 

7 

10 

Wirkungsgrad 

% 

96% 

95% 

94% 

93% 

92% 

94% 



Normnutzungsgrad 

Der Normnutzungsgrad ist entscheidend für die 

Effizienzbewertung des Heizungskessels. Die 

Ermittlung des Normnutzungsgrades ist in der 

DIN 4702-8 festgelegt. Er dient als 

Kesselvergleichsverfahren, um dem Endkunden 

den Vergleich zwischen den verschiedenen 

Kesselherstellern zu ermöglichen. 

Auf dem Prüfstand nach DIN 4702-8 wird der 

Normnutzungsgrad nach einer festgelegten 

Auslastungskurve gemessen. Um nicht jeden 

einzelnen Punkt messen zu müssen, hat man sich, 

gestützt auf jahrzehntelange 

Temperaturaufzeichnungen in zehn deutschen 

Großstädten, auf 5 Teillastbereiche geeinigt. 

Um die Teillastbereiche alle gleichmäßig 

gewichten zu können, muss in jedem Bereich die 

gleiche Heizarbeit erbracht werden. 

Diese Teillastbereiche gelten als 

Normbedingungen für alle Hersteller. 




Die Prüfstandsbedingungen basieren 

auf realen klimatischen Bedingungen! 




Der Normnutzungsgrad gibt die Realität wieder. 

Das Prüfverfahren für den Normnutzungsgrad 

definiert die Bedingungen, unter denen der Kessel 

seinen besten Wirkungsgrad erzielt! 




Unter welchen anlagenspezifischen 

Bedingungen werden die Kessel bei der 

Ermittlung des Normnutzungsgrades 

geprüft 



Q = m * c * ∆T 

Q = Wärmemenge {Watt} 

m = Masse {kg} 

C = spezifische Wärmekapazität (Welche Wärmemenge ist nötig um 1kg Wasser 

um 1k zu erwärmen) 1,16 {W/kg*k} 

∆T= Temperaturdifferenz um die das Wasser erwärmt werden soll {k} 

Für eine 10kW Anlage ergibt sich 

für 70/55°C: 

m = Q/{c*∆T} 

= 10000[W] / {1,16[W/l*k] * 15[k]} 

m = 574l 




13% 

30% 

39% 

48% 

63% 

Mittel 

Massenstrom bei 10kW 

l/h 

574 

574 

574 

574 

574 


°C 

27 

37 

42 

46 

55 


°C 

25 

32 

36 

39 

45 

Differenz 

K 

2 

5 

6 

7 

10 

Wirkungsgrad 

% 

96% 

95% 

94% 

93% 

92% 

94% 

Zusammenfassung 

1. Der kleinste Teillastbereich beträgt 13% der größte 63% 

2. Volumenstrom bleibt in jedem Teillastbereich konstant 

3. Die Anpassung der Leistung erfolgt über die 

Systemtemperaturen 




13% 

30% 

39% 

48% 

63% 

Mittel 

Massenstrom bei 10kW 

l/h 

574 

574 

574 

574 

574 


°C 

27 

37 

42 

46 

55 


°C 

25 

32 

36 

39 

45 

Differenz 

K 

2 

5 

6 

7 

10 

Wirkungsgrad 

% 

96% 

95% 

94% 

93% 

92% 

94% 



Fazit: 

•Auf dem Prüfstand werden die Kessel unter realen 

klimatischen Bedingungen getestet. 

•Die Volumenströme bleiben konstant. 

•Die Systemtemperaturen werden der 

Wärmeleistung angepasst. 




Das Prüfverfahren für den 

Normnutzungsgrad definiert die 

Bedingungen, unter denen jeder 

Kessel seinen besten Wirkungsgrad 

erzielt! 



Wie arbeitet eine 

vorlaufwitterungsgeführte 

Heizungsanlage 





Vorlaufwitterungsgeführte Regelung 

AT= 0°C, VL= 55°C 


Vorlaufwitterungsgeführte Regelung steuert den Brenner über die Außentemperatur: 

Bei der Vorlaufwitterungsgeführte Regelung wird in Abhängigkeit zur Außentemperatur über die eingestellte 

Heizkurve die Vorlauftemperatur ermittelt. 

Solange sich die Außentemperatur nicht ändert, wird die Vorlauftemperatur in der Heizungsanlage konstant gehalten. 




Wie verhält sich eine 


Heizungsanlage in Abhängigkeit 

der Außentemperatur 






-10° Außentemperatur 

0° Außentemperatur 



Wie verhält sich eine vorlaufwitterungsgeführte Heizungsanlage in Abhängigkeit der Außentemperatur 

In unserem Beispiel werden bei -10°C Außentemperatur in der Heizungsanlage 70°C Vorlauftemperatur benötigt. 

Der Heizkörper hat eine Leistung von 2000W. Ausgelegt ist die Anlage mit einer Systemtemperatur 70°C/55°C. 

Für die Abgabe der 2000W benötigt der Heizkörper 114,9l/h Heizungswasser. 

Die Rücklauftemperatur beträgt 55°C. 

Ändert sich die Außentemperatur, so wird von der vorlaufwitterungsgeführten Regelung die Vorlauftemperatur 

reduziert. 

Sie sinkt in unserem Beispiel von 70°C auf 55°C bei 0°C Außentemperatur. 

Bleibt der Volumenstrom konstant, gibt der Heizkörper noch 1000W ab. 

Die Rücklauftemperatur beträgt 47,5°C. 




Wie verhält sich eine 


Heizungsanlage wenn die 

Außentemperatur konstant bleibt 





Bleibt die Außentemperatur konstant, 

ändert sich die Vorlauftemperatur nicht! 

AT= 0°C, VL= 55°C 




Wie verhält sich die 

Heizungsanlage im Verlauf eines 

Tages 



0°C Außentemperatur 





Ostwind 100% 

Keine Fremdenergie


Morgens 5.00 Uhr 

1. Es gibt keine Fremdenergie. 

2. Der Wind kommt von Osten. 

3. Die Anlage kommt aus der Nachtabsenkung. 

Es wird jetzt die größte Wärmeleistung benötigt. 

Unter diesen Bedingungen muss der Heizkörper/die Heizungsanlage den Raum auf 20°C 

erwärmen können. 

Auf diesen Fall wird das Heizungssystem ausgelegt. 

Um 6.30 stehen die Bewohner auf. 

Es wird Kaffee gekocht, geduscht etc. 

Es entstehen Fremdenergien. 

Der Wärmebedarf sinkt. 

Die Sonne geht auf, weitere Fremdenergien verringern den Wärmebedarf. 

Es wird gelüftet, der Wärmebedarf steigt. 

Die Sonne geht unter. Der Wärmebedarf steigt. 

Der Kachelofen wird angemacht, der Wärmebedarf verringert sich auf ein Minimum 

All diese Einflüsse regelt bei konstanter Außentemperatur das Thermostatventil durch die 

Veränderung des Volumenstroms aus. 




Vorlaufwitterungsgeführter 

Regler stellt die Grundlast zur 

Verfügung 

Das Thermostatventil regelt die 

gesamten Wärmegewinne aus 




0°C Außentemperatur 

Wie erkennt die 

vorlaufwitterungsgeführte Regelung 

die auftretende Fremdenergie 

Ostwind 100% 

Keine Fremdenergie 




Die vorlaufwitterungsgeführte Regelung 

bekommt keine Rückmeldung aus der 

Heizungsanlage! 

Die Thermostatventile regeln die 

Fremdenergie aus! 




Wie wirkt sich die Volumenstrom 

Änderung auf die Raumtemperatur aus 








Wird durch das Thermostatventil der Volumenstrom auf 50% verringert, so verringert sich die 

Heizkörperleistung um nur 4%. 

Das entspricht einer Änderung der Heizkörperleistung von 0,08% pro 1% Volumenstrom Änderung. 

Sinkt der Volumenstrom weiter auf 20%, ändert sich die Heizkörperleistung um 14%. 

Das entspricht einem Verhältnis von 0,7% Heizkörperleistung zu 1% Volumenstrom Änderung. 

Wird der Volumenstrom um weitere 10% verringert, sinkt auch die Heizkörperleistung um 10%. 

Das entspricht einem Verhältnis von 1% Heizkörperleistung zu 1% Volumenstrom Änderung. 



Fazit: 

• Selbst wenn das Thermostatventil zur Hälfte geschlossen 

ist, hat der Heizkörper noch annähernd seine volle 

Leistung. 

• Erst wenn das Thermostatventil fast geschlossen ist, 

ändert sich auch die Heizkörperleistung in einem 

nennenswerten Umfang. 

• Dem Thermostatventil bleibt nur ein kleiner Bereich in 

dem es effektiv die Heizkörperleistung regeln kann. 

• Die Raumtemperaturregelung mit Hilfe des 

Volumenstromes führt zu hohen 

Temperaturschwankungen im Raum. 




Feststellung: 

Prüfstand: Volumenstrom konstant 

Temperatur variiert 

VL-Regelung: Temperatur konstant zur Außentemperatur 

Volumenstrom variiert 




Fazit: 

Die vorlaufwitterungsgeführte Regelung 

arbeitet entgegengesetzt zum 

Normnutzungsgrad! 



Hydraulischer Abgleich 

Hydraulik ist die Lehre vom Strömungsverhalten von Flüssigkeiten 

Warum ist die Hydraulik in der Heizungsanlage so wichtig 

Weil Wasser immer den Weg des geringsten Widerstandes nimmt! 




Was geschieht in einem nicht 

abgeglichenen Heizungssystem 




Was geschieht in einem nicht abgeglichenen 

Heizungssystem 

In einem nicht abgeglichenen Heizungssystem, werden die 

Heizkörper mit dem geringsten Rohrleitungswiderstand mit der 

maximal möglichen Wassermenge durchströmt. 

Ein ½“ Thermostatventil kann maximal mit 235l/h durchströmt 

werden. 

Die Wassermenge teilt sich somit auf die ersten beiden 

Heizkörper mit je 235l/h und dem dritten mit 103l/h auf. 

Die letzten beiden werden nicht durchströmt. 

Erst wenn in den ersten Räumen die Thermostatventile 

schließen, werden auch die letzten Heizkörper durchströmt. 


Wie wird dieser 

Betriebszustand in der Praxis 

gelöst 







gelöst 

1. Größere Pumpe 

2. Höhere Vorlauftemperatur 

3. Geringere Nachtabsenkung 

4. Kürzere Nachtabsenkung 







gelöst 


⇒ größere Volumenströme 

⇒ größere Fließgeschwindigkeit 






⇒ größere Volumenströme 

⇒ größere Fließgeschwindigkeit 





doppelter Volumenstrom 

=> vierfacher Rohrwiderstand 

=> achtfache Pumpenleistung


Wie verhält sich dieser Heizkörper 

Durch ein nicht voreingestelltes Ventil können maximal 

235l/h fließen. 

Hierdurch verändert sich die Heizkörperleistung lediglich 

um 3%. 

Bei der doppelten Wassermenge erhöht sich für diesen 

HK die Wärmeleistung nur um 60W. 

Bei einer Systemauslegung von 70°/55°/20° steigt die 

Rücklauftemperatur auf 63°C an. 

Der Wirkungsgrad des Kessels wird schlechter. Ein 

Brennwertnutzen kann nicht mehr erzielt werden. 


Achtung: andere Systemtemperaturen 







Fazit: 

• Eine Verdopplung des Volumenstromes erhöht 

die Heizkörperleistung um ca. 3%. 

• Die Rücklauftemperatur steigt an. 

• Es entstehen Fließgeräusche. 




Wärmebedarf einzelner Räume 



Unterschiedlicher Wärmebedarf einzelner Räume 

In der Praxis braucht nicht jeder Raum die gleiche Wärmeenergie. Der Grundriss soll veranschaulichen, dass nicht 

die Grundfläche oder der Rauminhalt den Wärmebedarf bestimmen, sondern die Flächen der Bauteile, die an die 

Außenluft, Erdreich oder an kältere Räume grenzen. 

Je größer der Anteil dieser Bauteile ist, desto größer wird auch der Wärmebedarf des Raumes. 

Der Raum 1 hat drei Außenwände und eine große Fensterfläche. Raum 2 hat nur eine Außenwand und ein kleines 

Fenster. Raum 3 hat zwei Außenwände und ein Fenster. Raum 2 und Raum 3 grenzen auch noch an den Raum 4 

mit einer geringeren Temperatur an. In Raum 5 ist der Heizkörper sehr stark überdimensioniert. 

Obwohl die Räume 1-3 die gleichen Abmessungen haben, wird sich für jeden ein anderer Wärmebedarf ergeben. 

Auch der Raum 4 und der Raum 5 werden einen anderen Wärmebedarf haben als der Heizkörper zur Verfügung 

stellt. 

Jeder dieser Räume hat den gleich großen Heizkörper mit einer Leistung von 2000W. 

Für den hydraulischen Abgleich ist neben den Rohrleitungswiderständen der Wärmebedarf des Raumes wichtig. 

Der Heizkörper in Raum 5 ist viermal größer als der Wärmebedarf. Bei einer solch falschen Dimensionierung ist 

es ratsam den Heizkörper gegen einen in der Leistung angepassten auszutauschen. 

In jedem Raum hat der Heizkörper mehr Heizleistung als erforderlich ist, darum muss hier über den hydraulischen 

Abgleich die Wärmeleistung des Heizkörpers durch die Voreinstellung an den tatsächlichen Raumwärmebedarf 

angepasst werden. 




Wie wird der hydraulische Abgleich 

vorgenommen 




Wie wird der hydraulische Abgleich 

vorgenommen 

Beim hydraulischen Abgleich wird an jedem Heizkörper der 

Volumenstrom eingestellt, der für die benötigte Heizkörperleistung 

erforderlich ist. 

Dies geschieht über die Änderung des freien Ventildurchmessers. 

Einige Hersteller verwenden Lochblenden mit verschieden großen 

Öffnungen. Durch die unterschiedlichen großen Öffnungen kann nur 

eine bestimmte Wassermenge fließen. 

Öffnung 







Welches Einsparpotential hat der hydraulische Abgleich 

Die Heizkörperleistung steigt ohne den hydraulischen Abgleich 

nur um 60 Watt. 

Das Einsparpotential beträgt somit 3%! 



AT= 0°C, VL= 55°C 

Ostwind 100% 

Keine Fremdenergie 

0°C Außentemperatur konstant Welches Einsparpotential hat 

der hydraulische Abgleich 

Der volle Volumenstrom wird in einer 

Heizungsanlage benötigt, wenn keine Fremdenergien 

auftreten oder ein außergewöhnlich hoher 

Wärmebedarf , z.B. durchs Lüften, entsteht. 

Im Tagesverlauf entstehen Fremdwärmegewinne. 

Diese Wärmegewinne können mit einer 

vorlaufwitterungsgeführten Regelung nur durch die 

Thermostatventile ausgeregelt werden. 

Der volle Volumenstrom wird nur selten benötigt. 

In einem hydraulisch abgeglichenen Heizungssystem 

ist der Volumenstrom somit die meiste Zeit kleiner 

als der für die Auslegung der Voreinstellung 

zugrunde gelegte. 

Die Voreinstellung hat auf das Betriebsverhalten der 

Heizungsanlage keinen Einfluss mehr. 



Fazit: 

• Jeder Heizkörper bekommt die Wassermenge die er 

für die Abgabe der benötigten Wärmemenge braucht. 

• Nicht jede installierte Heizkörperleistung ist auf den 

Raumwärmebedarf ausgelegt, die Dimensionierung 

muss bei dem hydraulischen Abgleich berücksichtigt 

werden. 

• Die Einsparung beträgt nur maximal 3% 

• Durch eine konstante Vorlauftemperatur in 

Abhängigkeit zu der Außentemperatur, wird der 

maximale Volumenstrom in einem hydraulisch 

abgeglichenem Heizungssystem nur selten erreicht. 




Welche Rückschlüsse kann man in einem 

hydraulisch abgeglichenen Heizungssystem aus der 

Rücklauftemperatur ziehen 






Brenner ein 

Brenner aus 

1. 2. 

3. 4.


1. Steigt die Rücklauftemperatur langsam, wird von der Heizungsanlage viel Wärme abgenommen. 

Die Thermostatventile sind geöffnet. Es gibt wenig Fremdenergie. 

2. Steigt die Rücklauftemperatur schnell an, so ist der Wärmebedarf der Heizungsanlage geringer. 

Aufgrund von Fremdenergie haben einige Thermostatventile geschlossen. 

3. Fällt die Rücklauftemperatur schnell, fordert die Heizungsanlage viel Wärme an. 

Die TH-Ventile sind offen, es gibt wenig Fremdenergie. 

4. Fällt die Rücklauftemperatur langsam, sind einige TH-Ventlie geschlossen, es gibt Fremdenergie. 




Fazit: 

Durch eine einwandfreie 

Hydraulik wird die gemessene 

Rücklauftemperatur zur 

Führungsgröße! 




„Die größte Revolution in der 

Heizungstechnik seit der 

Erfindung der Brennwertkessel 

– die Bajorath Regelung“ 




Wie sieht der Temperaturverlauf des 

Rücklaufs aus 





Brenner ein 

Die Solltemperatur wird in Abhängigkeit der 

Außentemperatur ermittelt. 

Bei einer Unterschreitung der Solltemperatur 

von 3k startet der Brenner. 

Die Rücklauftemperatur steigt an. 

Wird die Solltemperatur um 3k überschritten, so 

wird der Brenner ausgeschaltet. 




Brenner aus 

Bei einer Überschreitung der Solltemperatur 

von 3k wird der Brenner abgeschaltet. 

Die Rücklauftemperatur fällt langsam, da die 

im Heizungswasser gepufferte Energie an 

die Räume abgegeben wird. 

Bei der Unterschreitung der Solltemperatur 

um 3k schaltet der Brenner wieder ein. 




Wie verhält sich ein Heizkörper bei 

gleich bleibendem Wärmebedarf, 

konstanter Brennerleistung und 

steigender Vorlauftemperatur 




Wie verhält sich ein Heizkörper bei gleich bleibendem Wärmebedarf, 

konstanter Brennerleistung und steigender Vorlauftemperatur 

Q = m * c * ∆T 



Wie verhält sich ein Heizkörper bei gleich bleibendem Wärmebedarf, 

konstanter Brennerleistung und steigender Vorlauftemperatur 

Steigt die Vorlauftemperatur bei gleichem Wärmebedarf des 

Raumes und somit gleicher Heizkörperwärmeleistung, so stellt 

sich eine gleich bleibende Temperaturdifferenz ein. 

Die Rücklauftemperatur steigt. 




Wie sieht der Temperaturverlauf des 

Vorlaufs aus 



Die Vorlauftemperatur steigt nach dem Start 

des Brenners schnell an. 

Es stellt sich eine Temperaturdifferenz von 

15k ein. 






Brenner ein






Brenner aus 

Schaltet der Brenner aus, fällt die VL- 

Temperatur sehr schnell auf das Niveau des 

Rücklaufs.



Was sagt der Temperaturverlauf über 

die Wärmeenergie aus 



Was sagt der Temperaturverlauf über die Wärmeenergie aus 

Die Temperaturdifferenz zwischen dem Vor- und 

Rücklauf gibt den momentanen Wärmebedarf wieder. 

Diese Wärmeenergie wird gleichzeitig zu ihrer 

Erzeugung von den Heizkörpern abgenommen. 

Die vom Kessel zu viel produzierte Wärmeenergie wird 

im Heizungswasser gespeichert. Die Temperatur des RL 

steigt. 

Momentaner 

Wärmebedarf 

Nach der Brennerabschaltung wird diese Wärmeenergie 

langsam an das Gebäude abgegeben. 

Überschüssige 

Wärmeenergie 

Überschüssige 

Wärmeenergie wird an die Räume abgegeben 




Wie verhält sich die Raumtemperatur 




Beispiel: 0°C AT, 30% des maximalen Wärmebedarf werden benötigt 

2 

5 

3 

1 4 



1. Einschaltpunkt der Rücklauftemperatur wird erreicht, der Brenner wird eingeschaltet. Das 

Thermostatventil ist voll geöffnet. Der Heizkörper hat eine Leistung von ca. 28%. 

Die Systemtemperatur steigen, Vor- und Rücklauf haben ein ∆T von 15K, das Thermostatventil 

schließt. Die Raumtemperatur steigt. 

2. Der Ausschaltpunkt der Rücklauftemperatur ist erreicht, der Brenner geht aus, der Vorlauf hat eine 

Temperatur von 61°C. 

Nach einer durchschnittlichen Brennerlaufzeit von 10 Minuten hat der Thermostatkopf das Ventil um 

ca. 50% geschlossen. (Der Thermostatkopf hat eine Laufzeit für die Öffnung von 0% auf 100% von 20 

Minuten). Der Heizkörper hat eine Leistung von ca. 60% 

Die Vorlauftemperatur gleicht sich schnell der Rücklauftemperatur an. Durch den Temperaturabfall 

sinkt die Heizkörperleistung in einer kurzen Zeit auf ca. 35%. 

3. Der Heizkörper gibt immer noch zuviel Wärme ab, die Systemtemperaturen sinken und der 

Thermostatkopf schließt das Ventil weiter. Die Raumtemperatur steigt langsam weiter. 

4. Hat der Heizkörper die erforderliche Leistung von 30% erreicht, so muss der Thermostatkopf das Ventil 

wieder öffnen, damit der Heizkörper bei weiter sinkenden Systemtemperaturen die erforderliche 

Leistung von 30% halten kann. Die Raumtemperatur bleibt konstant. 

5. Der Thermostatkopf hat das Ventil voll geöffnet, die Systemtemperaturen fallen weiter und die 

Heizkörperleistung sinkt. Die Raumtemperatur sinkt. Die Heizkörperleistung fällt auf ca. 28% ab. 

1. Der Einschaltpunkt am Rücklauf wird erreicht, der Brenner startet. 



Raumtemperatur 

Jeder Rücklauftemperatur kann eine 

Raumtemperatur zu geordnet werden. 

Beim Erreichen der Einschalttemperatur sind die 

TH-Ventile weit geöffnet. 

Wird die Ausschalttemperatur erreicht, so übersteigt 

die Raumtemperatur nicht den Regelbereich des 

Thermostatkopfes. 

Handelsübliche Thermostatköpfe haben einen 

Proportionalbereich von 2k, bzw. 1k. 

Die Thermostatventile sind immer noch geöffnet, da 

die Raumtemperaturschwankung innerhalb des 

Regelbereich des TH-Ventils liegt. 

Raumtemperatur 20,7° 

Raumtemperatur 20,2° 



Fazit: 

• Durch die Änderung der Systemtemperaturen kann die 

Heizkörperleistung dem tatsächlichen Wärmebedarf sehr 

genau angepasst werden. 

• Das Thermostatventil befindet sich die größte Zeit in 

seinem Regelbereich. 

• Das Thermostatventil kann bei der Änderung der 

Systemtemperaturen hervorragend die auftretenden 

Fremdenergien ausregeln. 

• Der Volumenstrom verändert sich nur gering. 

• Die Raumtemperatur unterliegt nur geringen 

Schwankungen. 




Was geschieht beim Auftreten von 

Fremdenergie im Gebäude 




Temperaturdifferenz 

Brenner ein 

Bei einer guten 

Kesseldimensionierung liegt 

die Differenz zwischen Vorund 

Rücklauf bei 15K. 

(Siehe vorherige Erklärung 

des Heizkörperverhaltens) 

Ist der Brenner 

überdimensioniert, so 

vergrößert sich die 

Temperaturdifferenz 

zwischen Vor- und Rücklauf. 

Verringert sich während der 

Brennerlaufzeit der 

Wärmebedarf, so vergrößert 

sich der 

Temperaturunterschied 

zwischen Vor- und Rücklauf. 

Da auch die 

Rücklauftemperatur schneller 

ansteigt, schaltet der Brenner 

schneller ab. 

Einfluss von Fremdenergie 



Anpassung der Modulation an den vorhandenen Wärmebedarf 

0-10V Leistungsansteuerung 

Zu kleiner Wärmebedarf 

Temperaturdifferenz steigt über 15K 

Brennerleistung ist zu groß – Leistung wird verringert 

Zu großer Wärmebedarf 

Temperaturdifferenz sinkt unter 15K 

Brennerleistung ist zu klein – Leistung wird erhöht 





Brenner aus 

Gibt es keine Fremdenergien, so fällt die Rücklauftemperatur 

schnell. 




Brenner aus 

Treten Fremdenergien auf, so reduzieren darauf hin die 

Thermostatventile den Volumenstrom. 

Dem Heizkörper wird vom Raum weniger Wärme 

abgenommen. 

Die Rücklauftemperatur fällt damit langsamer. 

Der Brenner schaltet später ein. 








Bajorath-Regler stellt die 

Grundlast zur Verfügung und 

nutzt die Wärmegewinne 

Das Thermostatventil regelt 

nur teilweise die 

Wärmegewinne aus 



Bei dem Regelverfahren der Bajorath-Regelung ist die Führungsgröße die Rücklauftemperatur. 

Durch die witterungsgeführte Ermittlung der Rücklauftemperatur wird die Solltemperatur des Rücklaufs ermittelt. 

Die Veränderung der Raumtemperatur führt zu einer steigenden oder fallenden Rücklauftemperatur. 

Durch die Veränderung der Rücklauftemperatur lassen sich Rückschlüsse auf den momentanen Zustand der 

Heizungsanlage schließen. 

Je höher die Raumtemperatur steigt, desto weiter schließt das TH-Ventile. Die Rücklauftemperatur erreicht durch 

die Verkleinerung des Volumenstromes schneller den Ausschaltpunkt. 

Der Brenner wird abgeschaltet. 

In der Auskühlphase des Heizungswasser öffnet der TH-Kopf das TH-Ventil langsam. 

Je geringer der Wärmebedarf in den Räumen ist, desto langsamer kühlt der Rücklauf aus. 

Der Bajorath-Regler erhält über die Kontrolle der Rücklauftemperatur eine Rückmeldung über den Wärmebedarf 

in den Räumen. 




Bajorath-Verfahren 

Wärmeleistung wird über die Vor- und Rücklauftemperaturen 

angepasst. 

Geringe Änderung der Volumenströme. 




13% 

30% 

39% 

48% 

63% 

Mittel 

Massenstrom bei 

10kW 

l/h 

574 

574 

574 

574 

574 


°C 

27 

37 

42 

46 

55 


°C 

25 

32 

36 

39 

45 

Differenz 

K 

2 

5 

6 

7 

10 

Wirkungsgrad 

% 

96% 

95% 

94% 

93% 

92% 

94% 

Durch die Anpassung der Vor- und Rücklauftemperaturen unterliegt der Volumenstrom in der Heizungsanlage nur 

geringen Schwankungen. 





Das Prüfverfahren für den 

Normnutzungsgrad wird 

annähernd auf die Praxis 

übertragen 


Vergleich der Temperaturkurven 

zwischen der vorlaufwitterungsgeführten 

Regelung und der Bajorath-Regelung 






Die vorlaufwitterungsgeführte Regelung fordert in Abhängigkeit der Außentemperatur eine Vorlauftemperatur 

von 55°C. 

Bleibt die Außentemperatur konstant, so ändert sich die Vorlauftemperatur nicht. 

Der Brenner wird mit der eingestellten Schalthysterese von 6K Ein/Aus geschaltet. 

Die schnelle Abkühlung der Vorlauftemperatur führt zu häufigen Brennerstarts. 

Durch die witterungsgeführte Ermittlung der Rücklauftemperatur wird in Abhängigkeit der Außentemperatur eine 

Rücklaufsolltemperatur ermittelt. 

Der Bajorath-Regeler schaltet den Brenner mit einer 6k großen Hysterese. 

In der Brennerlaufzeit liegt die Vorlauftemperatur 15k über der Rücklauftemperatur. 

Ändert sich der Energiebedarf, kann bei modulierenden Brennern die Modulation geändert werden. 

Erreicht der Rücklauf die Ausschalttemperatur, wird der Brenner ausgeschaltet. 

Es beginnt die Auskühlphase des Heizungswassers. 

Die Vorlauftemperatur fällt sehr schnell auf das Temperaturniveau des Rücklaufs ab. 

Erst wenn der Einschaltpunkt des Rücklaufs erreicht wird, kann der Brenner starten. 

Die Anzahl der Taktungen wird reduziert. 



Vergleich der Regelkonzepte 

Der vorlaufwitterungsgeführte Regler kann Wärmegewinne nicht erkennen. 

Der Brenner wird nach der Abkühlung der Vorlauftemperatur wieder eingeschaltet. 

Bei dem Bajorath-Regelverfahren wird der Rücklauf zur Führungsgröße. 

Die kontinuierliche Kontrolle der Rücklauftemperatur ermöglicht Rückschlüsse über den Wärmebedarf der 

Heizungsanlage. 

Eine schnelle Abkühlung des Rücklaufs lässt auf einen großen Wärmebedarf schließen. 

Die langsame Abkühlung ist ein Zeichen, dass nicht soviel Wärme in der Heizungsanlage gebraucht wird. 

Der Brenner bekommt erst nach dem Erreichen der Rücklaufeinschalttemperatur die Freigabe. 

Der Brenner wird in Abhängigkeit des Wärmebedarf des Gebäudes angesteuert. 



Fazit: 


• Die vorlaufwitterungsgeführte Regelung regelt entgegengesetzt zum 

Prüfverfahren des Normnutzungsgrades. 

• Mit diesem Regelkonzept können die Werte des Normnutzungsgrades in 

der Praxis nicht erreicht werden! 

Bajorath Regelkonzept 

• Das Bajorath Regelkonzept überträgt die Prüfbedingungen des 

Normnutzungsgrades auf die Praxis. 

• Es werden die Normnutzungsgrade erreicht. 




Warum spart der Einsatz 

der Bajorath-Regelung 

soviel Energie ein 



3 Gründe für 

die Einsparungen: 

Verringerung 

der Taktungen 

Absenkung des 

Temperaturniveaus 

Nutzung der 

internen und externen 

Wärmegewinne 







Die 3 Gründe für die Einsparung: 

 

 

 

Verringerung der Taktung – nur wenig unverbrannter 

Kohlenstoff wird beim Start ungenutzt gelassen 

Absenkung des Temperaturniveaus – Verbesserung des 

Normnutzungsgrades des Kessels, Verringerung der 

Abstrahlverluste des Kessels, der Rohrleitungen und 

Armaturen 

Nutzung interner und externe Wärmegewinne – diese Wärme 

wird im Kessel erst gar nicht produziert 




Vergleich des Anlagenwirkungsgrades 

Herkömmliche Verteilung Bajorath Regelkonzept 

Ca. 73% 

Ca. 93% 




 

Kessel erreichen den Normnutzungsgrad! 

Wirkungsgrad der Heizungsanlage GS Oetinghausen 

Atmosphärischer Gaskessel, der WMZ wurde hinter der Pumpe eingebaut 

Hu = Ho * 0,902 

Datum 

Zählerstand 

Zählerstand 

Diff. 

Diff. 

Heizwert 

Wirkungsgrad 

Heizwert 

Wirkungsgrad 

Gasuhr 

WMZ 

Gasuhr 

WMZ 

8,58kW/m³ 

Hu 

9,515kW/m³ 

Ho 

m³ 

MW 

m³ 

kW 

kW 

kW 

04.12.2007 

127320 

82,28 

10.12.2007 

127840 

86,56 

520 

4280 

4461,6 

95,9% 

4947,8 

86,5% 

17.12.2007 

128724 

94,13 

884 

7570 

7584,72 

99,8% 

8411,26 

90,0% 

07.01.2008 

131468 

116,68 

2744 

22550 

23543,52 

95,8% 

26109,16 

86,4% 

14.01.2008 

132323 

123,95 

855 

7270 

7335,9 

99,1% 

8135,325 

89,4% 

21.01.2008 

132981 

129,48 

658 

5530 

5645,64 

98,0% 

6260,87 

88,3% 

30.01.2008 

134050 

138,59 

1069 

9110 

9172,02 

99,3% 

10171,54 

89,6% 

Gesamt 

6730 

56310 

57743,4 

97,5% 

64035,95 

87,9% 



Rechnet sich der Einbau einer Bajorath-Regelung 

20% Einsparung, 10%Energiepreissteigerung 

Wirtschaftlichkeit Einfamilienhaus (Brennstoff & Strom) 

Verbrauch 

Investition 3.000,00 € 

des Kunden 

Überschuss Bank in € 

Überschuss Bajorath in € 

Bajorath ./. Bank 

in € 

3% 

10 Jahre 

15 Jahre 

10 Jahre 

15 Jahre 

10 Jahre 

15 Jahre 

1.000,00 € 

1.031,75 € 

1.673,90 € 

1.282,48 € 

4.996,99 € 

250,73 € 

3.323,09 € 

1.200,00 € 

1.031,75 € 

1.673,90 € 

1.919,99 € 

6.267,90 € 

888,24 € 

4.594,00 € 

1.600,00 € 

1.031,75 € 

1.673,90 € 

3.194,97 € 

8.809,69 € 

2.163,22 € 

7.135,79 € 

2.000,00 € 

1.031,75 € 

1.673,90 € 

4.469,96 € 

11.351,48 € 

3.438,21 € 

9.677,58 € 

2.400,00 € 

1.031,75 € 

1.673,90 € 

5.744,97 € 

13.893,30 € 

4.713,22 € 

12.219,40 € 



Wirtschaftlichkeit 

Ab 1000,-€ Energiekosten pro Jahr rechnet sich der Einbau einer Bajorath-Regelung! 

In bestehenden Heizungsanlagen konnten durch den Einbau einer Bajorath-Regelung erfahrungsgemäß ca. 20%-35% 

des Energieverbrauchs eingespart werden. 

Die Preissteigerung der Energiekosten in den vergangen Jahren belegen, dass eine Steigerung von 10% pro Jahr 

realistisch ist. 

Aufgrund der Verknappung der Energiereserven, muss in Zukunft auch weiter steigenden Energiekosten gerechnet 

werden. 

Die zur Zeit banküblichen Zinsen liegen bei ca. 3%. 

Die Berechnung zeigt, dass ab 1000,-€ Energiekosten pro Jahr nach 10 Jahren sich die Investition in eine Bajorath- 

Regelung amortisiert hat. 

Es bleibt nach Abzug der Investitionskosten in Höhe von ca. 3000,-€ ein Überschuss gegenüber der Bankanlage 

von 250,73€. 




Ohne 

Kommentar! 





Ohne 

Kommentar! 



Anlagenbeispiel 






Technische Daten 

Versorgungsspannung 

230V +/- 10% Max. Vorsicherung 6A 

Leistungsaufnahme 

10VA 

Speisespannung 

Digitale Eingänge 12VDC 

Umgebungstemperatur 

0-40°C 

Betauung 

95% relative Feuchte ohne Betauung 

LCD Digitaldisplay 

4x20 Zeichen beleuchtet 

Interne Uhr 

Datenpuffer 3 Tage 

Modemschnittstelle Fernwartung 

RS 232 RXD, TXD 

Ein/Ausgänge 

4 Digitale Eingänge über interne Speisung 12VDC 0,3A 

7 Digitale Ausgänge potentialfreie Wechsler belastbar max.230V / 4Ampere 

3 Digitale Halbleiterausgänge belastbar max.230V / 2Ampere 

13 Analoge Eingänge –20°C...+120°C Temperaturfühler KTY 210 (optional 16) 

3 Analoge Ausgänge 0...10V 

Kabeleinführungen 

8 M20 * 1,5 

6 M16 * 1,5 



r r Sie! Sie! Sie! Sie! 

Ralph Bajorath 

Geschäftsführer 

Eduard-Pestel-Str. 14 

49080 Osnabrück 

Tel.: 0541 / 81 811-0 

Mobil: 0171 / 77 77 000 

E-Mail: bajorath@bajorath.de 

Web: www.bajorath.de

Bajorath Funktionsbeschreibung

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